零件机械加工常用方法及设备

1第三章零件机械加工常用方法及设备第一节外圆柱面加工一、外圆柱面车削车削加工设备及其加工范围车削加工设备是车床，常用的车床为卧式车床，大型零件往往在立式车床上进行，在自动化加工中常常用车削加工中心机床上进行。大批量生产中也采用专用车床进行加工（如凸轮轴车床）。卧式车床立式车床2第三章零件机械加工常用方法及设备车削加工中心3车削加工工艺范围卧式车床的工艺范围十分广泛，能车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。第三章零件机械加工常用方法及设备卧式车床加工范围4车削加工刀具按途分——外圆车刀、端面车刀、切槽刀、螺纹车刀等。按结构形式分——焊接式硬质合金车刀、机械夹固式硬质合金车刀。第三章零件机械加工常用方法及设备焊接式车刀机械夹固式车刀5二、外圆柱面磨削中心外圆磨削中心磨削是以工件的中心孔或外圆面定位装夹的磨削方法，所用设备一般是外圆磨床。第三章零件机械加工常用方法及设备外圆磨床6中心外圆磨削进给方式纵磨法——适合磨削长度大的外圆柱表面，是最广泛的磨削方式，其特点是磨削精度高，生产率低。横磨法——适合磨削长度比砂轮宽度短的外圆柱表面，其特点与纵磨法相反。第三章零件机械加工常用方法及设备外圆磨削的进给方式综合磨法——纵磨法与横磨法的综合应用。深磨法——相当于在一次纵向行程中完成了粗磨和精磨，其生产率较高，但修整砂轮较费时。7无心外圆磨削无心外圆磨削是以工件磨削面自身定位，工件放在砂轮和导轮之间，用托板支持着进行磨削。第三章零件机械加工常用方法及设备无心磨削外圆无心外圆磨削的特点是工件不需装夹，辅助时间短，且容易实现自动化加工，因此生产率较高。但表面间的相互位置精度（如同轴度）不能得到修正。无心外圆磨削主要适用于大批量生产中磨削细长轴、套和销等零件。8三、外圆柱面的光整加工光整加工的概念光整加工方法是多种具体加工方法的总称，其主要作用是降低零件表面粗糙度值，提高表面光滑程度，同时改善零件表面层的物理机械性能。但一般不能提高零件的加工精度。光整加工的方法第三章零件机械加工常用方法及设备超精加工——其原理是采用细粒度的砂条（油石），在很小的压力下作低频振动，以实现对工件进行微量磨削的一种光整加工方法。超精加工不仅可以加工外圆面，也可以加工内孔、平面和球面。超精加工原理9研磨——是最早出现的一种光整加工方法，其原理是研磨套在一定压力下与工件作复杂相对运动，工件缓慢转动，带动磨料对工件表面起切削作用。抛光——其原理是在高速回转的弹性轮上涂上抛光膏，使工件与弹性轮接触，或使工件高速回转，用细粒度砂带与工件接触。第三章零件机械加工常用方法及设备研磨原理10第二节孔加工一、孔加工的特点及设备孔加工特点与外圆表面加工相比，孔加工工作条件较为不利。孔加工刀具都是定尺寸刀具，并且结构复杂。与外圆表面加工相比，在加工尺寸、精度相同时，孔加工所需要的工序要多些。孔加工设备孔加工设备一般是钻床和镗床，在自动化加工中，在加工中心机床上进行。钻床有立式钻床、摇臂钻床等，镗床有卧式镗铣床、金刚镗床等。在汽车大批量生产中，对孔系加工往往采用专用组合钻床加工。第三章零件机械加工常用方法及设备11第三章零件机械加工常用方法及设备立式钻床摇臂钻床组合钻床12第三章零件机械加工常用方法及设备卧式镗铣床卧式双面金刚镗床13二、孔加工种类及刀具钻孔钻孔是孔的粗加工方法。钻孔的直径一般不大于50mm，零件上较大尺寸的孔一般在毛坯上直接铸造或锻造出来。钻孔所用刀具为麻花钻。麻花钻为定尺寸刀具，标准麻花钻尺寸成标准系列，由国家标准规定。第三章零件机械加工常用方法及设备麻花钻麻花钻工作图14扩孔扩孔是用扩孔钻对已经钻出的孔，或铸出、锻出的孔作进一步加工，作为精加工（铰孔）前的预加工。扩孔钻的结构型式随加工直径大小而不同。加工直径较小时用整体式扩孔钻，加工直径较大时用套装式扩孔钻。扩孔钻刀齿比麻花钻多，一般为3～4个，顶端为平头，没有横刃。第三章零件机械加工常用方法及设备整体式扩孔钻套装式扩孔钻15扩孔钻刀齿可以用高速钢制成，也可以用硬质合金刀片。扩孔钻除了加工圆柱孔外，还可以用各种特殊形状的扩孔钻加工孔口，如沉头孔、孔口锥面、孔口凸台面等，通常称为锪孔。第三章零件机械加工常用方法及设备几种锪孔加工16铰孔铰孔是利用铰刀对孔进行精加工的方法。铰刀本身的尺寸精度直接决定了孔加精度，因此，铰刀的制造公差和表面粗糙度要求非常严格。铰刀分整体式和套装式，其刀齿较多，一般为6～12个。第三章零件机械加工常用方法及设备整体式铰刀套装式铰刀17镗孔镗孔一般是在镗床上用镗刀进行孔加工的方法，此时刀具回转，工件作进给运动。镗孔一般是大尺寸孔唯一的加工方法。镗刀种类有单刃镗刀和双刃镗刀。镗刀安装在镗刀杆上，并具有微调装置，镗刀杆与镗床主轴连接。第三章零件机械加工常用方法及设备镗孔加工示意图镗刀及镗刀杆18拉孔拉孔是用特制的拉刀在拉床上进行的孔加工方法，也是一种高生产率的精加工孔方法，适用于大量生产。拉孔的主运动是拉刀的移动，而进给运动是靠拉刀刀齿的齿升量来完成，所以拉床不需要进给运动。第三章零件机械加工常用方法及设备拉孔示意图拉刀19磨孔磨孔是孔的精加工方法，其原理与外圆表面磨削一样，但它有以下特点：砂轮的工作条件差。砂轮轴的刚性差。砂轮与工件孔接触面积大，散热条件差。第三章零件机械加工常用方法及设备内孔磨削示意图20珩磨珩磨孔属于孔的光整加工，除此之外，孔光整加工与外圆面一样，还有超精加工、研磨等。珩磨原理是采用由细粒度的砂条（油石）组成的珩磨头作回转和往复运动，以实现对工件孔进行低速微量磨削和摩擦抛光。第三章零件机械加工常用方法及设备珩磨加工示意图磨削轨迹展开图21一、平面刨削加工刨削是平面加工的一种基本方法，是采用刨刀在牛头刨床或龙门刨床上进行。刨削加工由于刀具有孔行程，生产率较低，一般只用于单件、小批量生产中加工窄长平面。第三章零件机械加工常用方法及设备第三节平面加工龙门刨床22二、平面铣削加工铣削加工设备（铣床）铣床主要有三种：卧式万能铣床、立式铣床和龙门铣床等。第三章零件机械加工常用方法及设备卧式万能铣床立式铣床23第三章零件机械加工常用方法及设备龙门铣床铣削加工内容24铣削方式与铣刀端铣与端铣刀端铣是用排列在铣刀端部的刀齿进行铣削，所用铣刀成为端铣刀。端铣刀的结构型式有整体式和镶齿式。端铣一般在立式铣床上进行。第三章零件机械加工常用方法及设备整体式端铣刀镶齿式端铣刀铣削方式25周铣及圆柱铣刀周铣是用分布在铣刀圆柱面上的切削刃进行铣削，所用铣刀成为圆柱铣刀，圆柱铣刀也分整体式和镶齿式两种。第三章零件机械加工常用方法及设备整体式周铣刀镶齿式周铣刀26三、平面磨削及光整加工平面磨削平面磨削是平面的精加工方法，根据其砂轮工作部位不同分圆周磨削和端面磨削。平面光整加工超精加工、研磨、抛光等。第三章零件机械加工常用方法及设备平面磨床磨削方式27一、齿形粗加工成形铣齿最常见的成形法加工齿形是在铣床上用齿轮铣刀铣齿。模数小的齿轮用盘形铣刀铣削，模数大的齿轮用指形铣刀铣削。成形铣齿由于生产力低，主要用于单件、小批量生产。第三章零件机械加工常用方法及设备第四节齿轮的齿形加工盘形铣刀指形铣刀28滚齿滚齿是在滚齿机上利用一对轴线相互交叉的圆柱螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的，所用刀具称为滚刀。滚齿由于生产力高，适用于大批量生产。第三章零件机械加工常用方法及设备滚齿原理滚刀29插齿插齿是在插齿机上利用一对轴线相互平行的圆柱齿轮作无间隙啮合运动原理来进行加工的，所用刀具称为插齿刀。插齿可作为滚齿的补充方法，特别适合加工多联齿和内齿。第三章零件机械加工常用方法及设备插齿刀类型插齿示意图30二、齿形精加工剃齿剃齿是齿轮热处理前的一种精加工方法，它是在剃齿机上利用一对交叉轴螺旋齿轮啮合时齿面间存在相对滑移的原理来工作的，所用刀具称为剃齿刀。第三章零件机械加工常用方法及设备剃齿加工示意图剃齿刀31磨齿磨齿是当齿形精度要求较高，或是在淬火后齿形变形较大，需要修正时采用的一种齿形精加工方法。第三章零件机械加工常用方法及设备蜗杆砂轮磨齿